WWW.KONFERENCIYA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Конференции, лекции

 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем II Bioindication in monitoring of freshwater ecosystems II Издательство Любавич Санкт-Петербург 2011 УДК 504.064.36 Ответственные ...»

-- [ Страница 4 ] --

Криптомонады (виды родов Cryptomonas Ehr. и Chroomonas Hang) активно вегетировали в начале лета. В июле – сентябре доминировали Elakatothrix genevensis (Reverd.) Hind. и Oocystis lacustris Chod., создавая до 95% от общей биомассы и формируя максимальный пик в сезонной динамике планктона. Было показано, что в годы с экстремально низкими значениями рН (4,0-4,5) в озере с высокими показателями обилия встречались виды Chroomonas acuta Uterm., Cryptomonas erosa Ehr. и Elakatothrix genevensis [5]. Эти виды – типичные представители ацидных лесных озер Европейской части России [7]. В то же вр емя, в других озер ах о. Валаам эти три вида встречались постоянно, но никогда не достигали высоких значений численности и биомассы. По-видимому, вспышка вегетации этих эврибионтных видов возможна при экстремально низких значениях рН.

Для всех озер о. Валаам был выявлен широкий диапазон, как скорости фотосинтеза, так и показателей деструкции. Максимальные значения Аопт были характерны для озер Игуменское, Лещевое, Крестовое и Витальевское, минимальные - в озерах Симняховское, Антониевское и Никоновское (Рис. 1). Среднемноголетние значения Аопт (1,14±0,08 мгО2/л сут) и деструкции (1,19±0,07 мгО2/л ·сут) для всех озер были высокими.

мгО2/л*сут Рис. 1. Межгодовая динамика Аопт в разнотипных озерах о. Валаам В большинстве случаев (90%, при n=234) максимальные скорости фотосинтеза приходились на слой воды от поверхности до одной прозрачности, в тоже время высокие значения этого параметра встречались и в придонных горизонтах. Интенсивнее всего процессы деструкции происходили в слое от поверхности до двух прозрачностей (84%), что в большинстве исследованных озер соответствует слою воды до двух метров.

На примере четырех разнотипных озер за период с 1999 по 2010 гг., была рассмотрена межгодовая изменчивость скорости продуцирования органического вещества. За исследованный период отмечена значительная межгодовая вариабельность среднегодовых значений Аопт (Рис. 1).

Максимальные значения Аопт (среднее значение 1,90 мгО2/л*сут) были отмечены во всех озерах в 2000 г., который отличался невысоким количеством осадков и максимальными средними значениями прозрачности за период с мая по сентябрь. Минимальные значения Аопт (0,59 мгО2/л*сут) были в 2002 г. при пониженных значениях прозрачности и минимальном количестве осадков (Рис.1).При сопоставлении отклонений среднегодовых значений Аопт в каждом озере, видно, что наиболее стабильными продукционные процессы были в оз. Германовское, наименее - в оз. Игуменское.

Для этого водоема отмечены значительные колебания значений Аопт за период исследования.

Для поиска взаимосвязи между Аопт и лимнологическими параметрами были использованы значения за весь период исследования по всем озерам. Было показано влияние термической стратификации на продукционные процессы, получены достоверные корреляции между скоростью фотосинтеза и объемом гиполимниона (0,7). Наиболее высокие значения Аопт, как в течение сезона, так и по годам, были характерны для озер с отсутствием термической стратификации и высокими летними температурами.

Кроме того, были получены высокие положительные коэффициенты корреляции между значениями рН и Аопт (0,7), т.е. чем ниже были значения рН, тем меньше значения Аопт.

Таким образом, скорость фотосинтеза лимитировалась как в ацидных озерах с постоянно низкими значениями рН (оз. Германовское, оз. Симняховское, оз. Антониевское), так и в нейтральных озерах в годы с пониженными значениями рН. Показано, что в продукционнодеструкционных процессах деструкция преобладает над продукцией, а в деструкционных процессах аллохтонная органика превалирует над автохтонной.

1. Бульон В.В. Внеклеточная продукция фитопланктона и ее потребление гетеротрофными организмами // Изучение первичной продукции планктона внутренних водоемов. СПб., 1993. С. 41-46.

2. Павельева Е.Б. Микробиологические процессы в малых озерах северного Приладожья // Гидробиол. журн. 1996. Т. 32, № 4. С. 33-42.

3. Бульон В.В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов. Л.:

Наука, 1983. 150 с.

4. Бульон В.В. Закономерности первичной продукции планктона и их значение для контроля и прогнозирования трофического состояния водных экосистем // Биология внутренних вод. М., 1997. № 1. С. 13-22.

5. Воякина Е.Ю. Влияние факторов среды на структурные показатели фитопланктона малых лесных озер о. Валаам (Ладожское озеро) // Современные проблемы альгологии : Мат. междунар. научн. конф. и VII школы по морской биологии. Ростов-на-Дону: ЮНЦ РАН, 2008. С. 76-78.

6. Воякина Е.Ю., Степанова А.Б. Планктон разнотипных озер Валаамского архипелага // Водные экосистемы: трофические уровни и проблемы подержания биоразнообразия : Мат. Всерос. конф. с междунар. участием.

Вологда, 2008. С. 27-30.

7. Корнева Л.Г. Фитопланктон как показатель ацидных условий // Структура и функционирование экосистем ацидных озер. СПб., 1994. С. 65-98.

SUMMARY

STRUCTURAL AND FUNCTINAL CHARACTERISTICS OF

PHYTOPLANKTON IN LAKES WITH DIFFERENT TROFIC

STATE OF VALAAM ISLAND (LAKE LADOGA)

The study was focused on the structure and functional of phytoplankton of Valaam lakes. The aim of the present research was to analyze spatial and temporal patterns of phytoplankton in the various lakes of Valaam islands, which are situated in the northern deep-water part of Ladoga Lake. Index trophic status (ITS) estimated for different lakes (55-68). Mostly lakes were characterized as mesotrophic at its higher edge. Structure of phytoplankton was differed in different lakes. Range of density and biomass were 0,1 – 105,2 mg/l. Raphidophyta, Cyanoprocaryota and Chlorophyta were dominated in these Valaam’s lakes. Primary production was limited by lower pH.



ОЦЕНКА ФАКТОРОВ СРЕДЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ МАССОВОЕ

РАЗВИТИЕ MICROCYSTIS AERUGINOSA В ОЗ. СМОЛИНО

ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет», г. Челябинск, Россия, why.ann@mail.ru «Цветение» характерно для водохранилищ и естественных пресноводных водоемов всего мира и во многих случаях является закономерным этапом в жизни водного объекта. Негативные эффекты массового развития водорослей настолько велики, что актуальной задачей современных исследований становится прогнозирование времени наступления вспышки, а также оценка её интенсивности и продолжительности. Рост водорослей контролируется множеством факторов абиотической и биотической природы, имеющих различные периоды изменений. При этом структура и качественный состав конкретных фитопланктонных сообществ может меняться в относительно короткие промежутки времени. Целью настоящей работы было исследование динамики численности массовых видов озерного фитопланктона и некоторых физико-химических и метеорологических параметров среды в преддверии вспышки численности потенциально токсичной синезелёной водоросли Microcystis aeruginosa Ktz.

Материалом для работы послужили планктонные пробы, собранные летом 2009 г. на оз. Смолино (г. Челябинск) на постоянной станции вблизи восточного побережья озера. Отбор проб осуществлялся из поверхностного слоя в 50 см, через каждые два дня, примерно в 2 часа дня. Глубина озера в месте отбора проб составляла 1 м. Параллельно определялись температура воды, волнение и облачность в баллах (по шкале Бофорта). В лаборатории с помощью анализатора жидкости Анион-4100 определялись минерализация, рН и концентрация нитратов. В период с 6 июня по 20 октября 2009 г. было отобрано 39 проб.

Для консервации проб фитопланктона использовался раствор Люголя. Качественная и количественная обработка фитопланктона проводилась с использованием стандартных методик и определителей. Для подсчёта клеток водорослей использовалась методики, предложенные А.П. Садчиковым [1], Г.Г. Винбергом [2], В.А. Абакумовым [3].

Для идентификации массовых видов отдела Cyanophyta, Bacillariophyta и Chlorophyta использовались современные системы [4]. Для определения отдела Chlorophyta использовали монографию П.М. Царенко [5], а для Dynophyta – И.А. Киселева [6]. Использовали также иллюстрированную сводку планктонных водорослей Южного Урала [7].

В качестве объектов исследования были выбраны широко распространенные водоросли: часто доминирующий при «цветении» водоемов Южного Урала потенциально-токсичный Microcystis aeruginosa Ktz., представитель зеленых водорослей Pediastrum duplex Meyen и крупая динофитовая водоросль Ceratium hirundinella (O. F. Mll.) Bergh.

Наблюдения показали, что колебания минерализации воды незначительны. Водородный показатель свидетельствует об умеренно-щелочных условиях среды и немного увеличивается от начала лета к осени. Концентрация нитрат-иона отличается значительно большими колебаниями по сравнению с другими гидрохимическими показателями. Наиболее заметным явилось увеличение концентрации с 2,5 мг/л до 7 мг/л, зафиксированное в первой половине августа. Тесная прогностическая связь численности водорослей и рассматриваемых гидрохимических параметров отсутствует, более значима, на первый взгляд, когерентность изменений численности исследуемых водорослей в течение сезона (Рис. 1).

Коэффициент корреляции между численностью P.duplex и M. aeruginosa не очень высок ~0,3. В то же время на рисунке 1 (а) хорошо видно, что максимальная за сезон численность M. aeruginosa следует за максимальной за сезон численностью P. duplex и при сдвиге фаз выборок на 8- дней можно получить коэффициент корреляции 0,7. Эта зависимость, вероятно, может быть следствием действия на структуру альгоценоза такого фактора как соотношение азота и фосфора. Лабораторные исследования [8] показывают, что высокие значения N:P (20-50) благоприятствуют развитию зелёных водорослей, к которым относится P. duplex, в то время как снижение этого соотношения до 5-10 приводит к доминированию в сообществе синезеленых водорослей, в данном случае M. aeruginosa.

Следует отметить и другое предположение: возможно, график на рисунке 1 (а) иллюстрирует аллелопатические связи, и P. duplex исчезает при быстром увеличении численности M. aeruginosa.Из рисунке 1 (б) видно, что максимальной численности C. hirundinella, как правило, соответствует минимальная численность M. aeruginosa и наоборот. Однако статистически значимой антикорреляции не наблюдается.

Рис. 1. Динамика численности M. aeruginosa и P. duplex (а) При анализе связи между волнением, облачностью и численностью M. aeruginosa и C. hirundinella, можно заметить, что численность C. hirundinella максимальна, как правило, при высоком балле облачности и высокой скорости ветра, а M. aeruginosa достигает отдельных пиков и максимума своего развития при слабой скорости ветра. Этим явлениям, вероятно, можно дать следующее объяснение. M. аeruginosa при штилевой погоде занимает поверхностные горизонты, формируя “пленки” цветения, а при ветреной погоде распределяются равномерно во всем столбе воды [9] в связи с чем, в пробах, отобранных в поверхностном слое в ветреные дни, количество водоросли значительно сокращается.





Популяции динофитовой водоросли C. hirundinella, при штилевой погоде концентрируются в более глубоких горизонтах, т. к. в силу трофических особенностей эта водоросль не нуждаются в прямом солнечном свете. Под влиянием ветра C. hirundinella распределяется в водной толще равномерно. В связи с этим, в пробах, отобранных в ветреные дни, численность его возрастает. Надо заметить, что все пики численности C. hirundinella зафиксированы в августе, что хорошо иллюстрирует экологию данного вида – этот теплолюбивый сапротроф развивается в августе, при достаточно высокой температуре воды, когда в водной толще появляется масса отмерших водорослей.

Наблюдения показали, что вспышке численности M. aeruginosa предшествовал длительный период (примерно 1 неделя) устойчивой погоды со слабым ветровым волнением. Количество колоний M. aeruginosa в пробах выросло на порядок в течение двух недель, начиная с 28 августа, и 15 сентября 2009 г. визуально зафиксировано «цветение» водоёма, обусловленное массовым развитием синезеленой водоросли M. aeruginosa.

Характерным является отсутствие явной зависимости численности M. aeruginosa от температуры. Максимальная численность вида зарегистрирована при температуре воды 17°С, тогда как в предыдущий период температура была на несколько градусов выше. Это не противоречит данным, согласно которым M. aeruginosa является эвритермным видом, так как вегетирует в диапазо не темпер атур о т 7 до 2 5 °С и даже по до льдом [10].

Таким образом, в исследовании показана значимость частого отбора проб для прогноза краткосрочных изменений альгофлоры. При частоте отбора проб 2 раза в неделю удалось выявить связи между некоторыми параметрами среды и колебаниями численности массовых видов водорослей, в том числе синезеленой водоросли M. aeruginosa, водорослей P. duplex и C. hirundinella. Отмечено, что возможной предпосылкой массового развития M. aeruginosa является установление ясной безветренной погоды особенно в течение длительного периода, тогда как зависимость от других рассматриваемых факторов среды в явном виде не обнаружилась.

1. Садчиков А.П. Методы изучения пресноводного фитопланктона: методическое руководство. М.: Изд-во "Университет и школа", 2003. 157 с.

2. Винберг Г.Г. Методические указания по сбору и обработке материалов гидробиологических исследований на пресноводных водоемах // Фитопланктон и его продукция. Л.: ГосНИОРХ, 1984. 31 с.

3. Абакумов В.А. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 319 с.

4. Белякова Р.Н., Л.Н. Волошко, О.В. Гаврилова и др. Водоросли, вызывающие "цветение" водоёмов Северо-Запада России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. 367 с.

5. Царенко П.М. Краткий определитель хлорококковых водорослей Украинской ССР. Киев: Наук. думка, 1990. 208 с.

6. Киселев И.А. Определитель пресноводных водорослей СССР //Выпуск 6. Пирофитовые водоросли. М.: "Советская наука", 1954. 212 с.

7. Снитько Л.В., Сергеева Р.М. Водоросли разнотипных водоёмов восточной части Южного Урала // Под ред. Т.В. Догадиной. Миасс: ИГЗ УрО РАН и НИСО УрО РАН, 2003. 166 с.

8. Bulgakov N.G., Levich A.P. The nitrogen:phosphorus ratio as a factor regulating phytoplankton community structure // Arch. Hydrobiol. 1999. Vol. 146, № 1. P. 3-22.

9. Анищенко О.В., В.И. Колмаков, М.И. Гладышев. Изучение влияния метеорологических факторов на флуоресцентные показатели фитопланктона поверхностного слоя воды "цветущего" водоема // Доклады Академии наук. М.: Наука, 2004. Т. 397, № 1. С. 124-127.

10. Трифонова И.С. Экология и сукцессия озерного фитопланктона. Л.:

Наука, 1990. 179 с.

SUMMARY

EVALUATION OF ENVIRONMENTAL FACTORS THAT DETERMINE

THE MASS DEVELOPMENT OF MICROCYSTIS AERUGINOSA IN

Seasonal abundance of three dominant algae species in the littoral of Smolino lake are studied on the base of 39 algal samples taken from 6th of June to 21st of October, 2009. The possible connections between the changes in abundance of Microcystis aeruginosa, Pediastrum duplex, Ceratium hirundinella and time evolution of several physicochemical and meteorological parameters are discussed. The coherence between abundance fluctuations of Microcystis aeruginosa and Pediastrum duplex, Microcystis aeruginosa and Ceratium hirundinella seems to be more significant. The possible precondition of Microcystis aeruginosa blooms is a long-continued run of the settled serene weather, whereas there is no explicit correlation between seasonal fluctuations of Microcystis aeruginosa abundance and other observable parameters, such as temperature, pH, or concentration of nitrates.

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СЕЗОННЫХ И ГЕОГРАФИЧЕСКИХ

ФАКТОРОВ, ОСОБЕННОСТЕЙ ОТБОРА И ОБРАБОТКИ ПРОБ

НА БИОИНДИКАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ РАЗМЕРНОЙ

СТРУКТУРЫ СООБЩЕСТВ ФИТОПЛАНКТОНА ВОЛГИ

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Биологический факультет, г. Москва, Россия, biant3@mail.ru Размерная структура фитопланктонных сообществ реагирует на изменение состояния окружающей среды (загрязнения, эвтрофирование водоема). При этом происходит не только замена одних видов на другие, но и замена групп, объединяющих виды с близкими по величине объемами клеток [1-3].

Определение размеров клеток может быть полностью автоматизировано в режиме реального времени [4]. Определение показателей размерной структуры (ПРС) представляется перспективным в качестве экспрессметода экологического мониторинга. Однако для этого необходимо решить ряд методических задач: 1) преобразовать измеренные значения размеров и численностей (или биомасс) клеток в пробе в количественный показатель, характеризующий размерную структуру каждой отдельной пробы; 2) дифференцировать зависимость показателей от факторов, не влияющих на степень экологического благополучия (географическое расположение места отбора пробы, сезон наблюдений); 3) оценить влияние на ПРС погрешности в определении численностей организмов; 4) найти граничное значение показателя, разделяющее "благополучные" и "неблагополучные" состояния экосистемы. В настоящей работе предложено решение первых трех задач.

Исходные данные. Для анализа использованы численности и биомассы видов фитопланктона, встречавшихся в протоколах многолетнего (1979-2008 гг.) гидробиологического мониторинга Волги (http://ecograde.belozersky.msu.ru). В связи с тем, что гидробиологический мониторинг не всегда предусматривал определение размеров клеток, был проведен поиск размеров клеток каждого вида фитопланктона по определителям, базам данных в Интернет, частным сообщениям, см.

http://ecograde.belozersky.msu.ru /db/size/volga_don.xls).

Показатели размерной структуры. В работе рассмотрены следующие показатели:

1) Средний размер клеток в пробе: m = b n, где b и n – соответственно суммарные биомасса и численность фитопланктона в данном наблюдении.

2) ПРС, характеризующие соотношения между собой размерных классов (крупных, средних, мелких видов) в пробе. Для определения этих показателей необходимо выделение нескольких размерных классов клеток.

Разбиение на классы проводили на всем массиве данных Волги на основании четырех принципов: 1) равной суммарной (по всем пробам Волги) численности видов в классах; 2) экспертный, основанный на размерах клеток тех или иных таксонов; 3) разбиения на равные классы логарифмической шкалы размеров клеток; 4) разбиения каждой пробы на равные по численности размерные классы и усреднении полученных границ по всем пробам. За исключением второго все принципы могут быть основаны как на численностях, так и на биомассах клеток.

Расчеты производили для двух, трех и четырех размерных классов.

В данной работе использован подход, оценивающий соотношение между размерными классами по тангенсу угла наклона прямой, аппроксимирующей методом наименьших квадратов относительные численности (или биомассы) размерных классов в пробе, с последующим отображением тангенса угла в интервал значений показателя от 0 до 1. Этот подход позволяет корректно учесть классы с нулевой численностью клеток.

Для обозначения ПРС, характеризующего соотношения численностей размерных классов в пробе, использовали S n. Для обозначения ПРС, характеризующего соотношения биомасс, – Sb. Формула расчета ПРС [5] в общем виде выглядит:

где N – общее число размерных классов, nк и nм – соответственно относительные численности классов крупных и мелких клеток, nкс +… – относительные численности промежуточных размерных классов между крупными и мелкими в порядке убывания. Аналогично для показателя S b.

Анализ влияния сезонных и географических факторов. Для локализации зависимости ПРС от факторов, не оказывающих влияния на степень экологического благополучия (географическое положение и сезон года) по этим факторам было проведено выделение групп однородности. Под экспертными группами однородности понимают группы значений ПРС, относящиеся к одному качественному классу признака, не влияющего на экологическое состояние водного объекта, но сильно влияющего на значения ПРС. Если две экспертные группы однородности объективно существуют, они должны достоверно отличаться друг от друга. Стоит также выделить случай, когда не выявлено достоверного отличия первой и второй групп друг от друга, но первая группа достоверно отличается от некоторой третьей группы, в то время как вторая от третьей не отличается. Объединить все три группы в одну из-за достоверного отличия между первой и третьей группами неправомерно. В таком случае можно судить о второй группе как о некой промежуточной между первой и третьей и считать все три группы объективно существующими. По степени отличия групп однородности друг от друга можно судить о преимуществе тех или иных: 1) принципов разбиения на размерные классы, 2) ПРС. Чем сильнее отличие групп однородности, тем лучше локализовано влияние географических и сезонных вариаций.

Для анализа были выделены следующие группы однородности: по отношению к подбассейну (Верхняя (ВВ), Средняя (СВ), Нижняя Волга (НВ)) и по биологическим сезонам (в марте и апреле преобладали мелкие жгутиковые; в мае и июне – крупные диатомовые; в июле и августе – мелкие зеленые и синезеленые; в сентябре, октябре и ноябре– крупные диатомовые; в декабре, январе и феврале – фитопланктона было мало).

При помощи критерия проверки на симметричность и значение эксцесса в модификации Д'Агостино было выявлено, что все ПРС внутри групп однородности не распределены по нормальному закону. Следовательно, для анализа их различий не применимы параметрические методы (тест Стьюдента, дисперсионный анализ). Поэтому для сравнения групп однородности был использован непараметрический метод статистического анализа U-параметр Манна-Уитни, не требующий нормальности распределения.

Для анализа особенностей отбора и обработки проб были использованы доступные нам по публикациям данные по двум группам повторностей отбора проб с поверхности Белого моря в 1969 г. [6]. Первая группа включала 51 повторность, отобранную в июне, в период, когда плотность фитопланктона невелика, вторая – 50 повторностей, произведенных в августе, когда плотность фитопланктона значительно выше.

Поскольку в этих исследованиях проводили только подсчет численностей видов без определения биомассы и размеров клеток, размеры клеток были взяты из литературы. На основании тех же 4 принципов разбиения на классы были выделены границы для двух, трех и четырех размерных классов. В целях применения данных в дальнейшем анализе при поиске границы между "благополучным" и "неблагополучным" состоянием экосистемы было проведено выделение объективных групп однородности.

Произведено сравнение результатов выделения размерных классов на основании численностей и биомасс клеток. Выбран наиболее адекватный целям исследования принцип разбиения проб на размерные классы. Произведено сравнение разбросов ПРС внутри групп однородности с разбросами за счет погрешностей в обработке проб.

Сравнение принципов разбиения проводили на основании следующих критериев:

1) число случаев нахождения, достоверно различных по U-параметру Манна-Уитни с уровнем значимости = 0,05 групп однородности;

2) степень превышения табличным значением U-параметра МаннаУитни значения, определенного для групп однородности (свидетельствует о степени различия между группами);

3) число групп однородности, в которых коэффициент вариации значений исследуемого показателя размерной структуры превышал коэффициент вариации аналогичного показателя повторностей проб;

4) степень превышения коэффициента вариации значений исследуемого показателя над коэффициентом вариации аналогичного показателя повторностей проб.

Чем больше значения первых двух критериев, тем лучше локализовано влияние географического положения и сезонов года. Чем больше значения третьего и четвертого критериев, тем меньший вклад в значения ПРС вносят особенности отбора и обработки проб.

Подробное описание сравнения принципов разбиения приведено в работе [5].

Исключение влияния сезонных и географических факторов. Обнаружение достоверных различий между выделенными группами однородности по U-параметру с уровнем значимости = 0,05 позволяет выделить три группы однородности по географическому положению. Нижняя и Верхняя Волга – достоверно различны, Средняя Волга занимает промежуточное положение между ними. Внутри подбассейна Верхняя Волга по сезонам можно выделить две достоверно различных группы однородности:

1) май-июнь; 2) с июля по ноябрь. Внутри подбассейна Средняя Волга – три группы: 1) с июля по февраль; 2) май-июнь; 3) промежуточная между первыми двумя март, апрель. Внутри подбассейна Нижняя Волга – две группы: 1) май-июнь; 2) с июля по ноябрь. Очевидно, что выделенные группы однородности необходимо анализировать отдельно друг от друга.

Способ разбиения на размерные классы по биомассе или численности. На основании критериев, приведенных выше, был проведен выбор лучшего разбиения на размерные классы по численности и по биомассе.

Сравнение критериев показало, что разбиение по численности предпочтительнее разбиения по биомассе по количеству случаев превышения критериев. В дальнейшем анализе разбиения по биомассе не рассматривали.

Принцип разбиения проб на размерные классы. При анализе количества случаев превышения критериев одного принципа над другим в равной степени учитывали случаи для Sn и Sb для разбиения на два, три и четыре размерных класса; для групп однородности по подбассейнам, сезонам и сезонам подбассейнов. Лучшим принципом разбиения можно признать принцип, основанный на разбиении каждой пробы на равные по численности клеток классы и усреднении полученных границ по всем пробам.

Исключение влияния особенностей отбора и обработки проб. Коэффициенты вариации групп однородности оказались ниже коэффициентов вариации повторностей только для показателей Sn и Sb майскихиюньских проб Нижней Волги для двух и четырех размерных классов. Поскольку эти разбросы могут быть полностью объяснены погрешностями в отборе и обработке проб, пробы данной группы однородности не должны быть использованы для поиска границ, отличающих "благополучные" значения ПРС от "неблагополучных". Значения коэффициентов вариации показателей Sn и Sb при разбиении на три размерных класса, а также показателя m значительно выше соответствующих показателей для повторностей. Следовательно, все значения этих показателей могут быть использованы в целях биоиндикации качества вод без ограничений.

Для дальнейшей биоиндикации состояния вод бассейна Волги по ПРС необходимо установить границу, разделяющую "благополучные" и "неблагополучные" значения показателей. Для её определения применяют метод установления локальных экологических норм [7-9, http://ecograde.belozersky.msu.ru/library/]. Анализ значений границ нормы экологического благополучия для ПРС и границ нормы фактора, полученных этим методом, будет приведен в последующих публикациях.

Работа частично поддержана РФФИ (грант № 10-04-00013а) 1. Левич А.П., Булгаков Н.Г., Замолодчиков Д.Г. Оптимизация структуры кормовых фитопланктонных сообществ / Под ред. проф. В.Н. Максимова.

М.: Товарищество научных издателей КМК, 1996. 136 с.

2. Каменир Ю., Михайлюк Т.И., Попова А.Ф., Кемп Р., Дубинский Ц.

Влияние антропогенного загрязнения на фитопланктон Каневского водохранилища (Украина). 2. Сравнение размерных спектров // Альгология. 2008. Т. 18, № 2. С. 145- 3. Корнева Л.Г. Экологические классификации планктонных водорослей // Водоросли: проблемы таксономии, экологии и использование в мониторинге. Сыктывкар: Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, 2009. С. 93-96.

4. Лях А.М., Суворов А.М., Брянцева Ю.В. Обзор методов количественного учета фитопланктона // Системы контроля окружающей среды : Сб. науч. тр. НАН Украины. МГИ: Севастополь, 2002. С. 425-430.

5. Рисник Д.В. Подходы к выделению размерных классов и определению показателей размерной структуры фитопланктонных сообществ Волжского бассейна // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13 (39), №1 (4). С. 882-890.

6. Кольцова Т.И., Конопля Л.А., Максимов В.Н., Федоров В.Д. К вопросу о представительности выборок при анализе фитопланктонных проб // Гидробиологический журн. 1971. Т. 7, № 3. С. 109-116.

7. Левич А.П., Булгаков Н.Г., Максимов В.Н. Теоретические и методические основы технологии регионального контроля природной среды по данным экологического мониторинга. М.: НИА-Природа, 2004. 271 с.

8. Левич А.П., Булгаков Н.Г., Максимов В.Н., Рисник Д.В. "In situ"технология установления локальных экологических норм // Вопросы экологического нормирования и разработка системы оценки состояния водоемов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011. С. 32-57.

9. Левич А.П., Булгаков Н.Г., Рисник Д.В., Максимов В.Н. Биоиндикация, экологическая диагностика и нормирование в методах мониторинга пресноводных экосистем // Данный сборник статей.

SUMMARY

ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF SEASONAL AND GEOGRAPHICAL

FACTORS, METHODS OF SAMPLES SELECTION AND PROCESSING ON

THE BIOINDICATIVE POTENTIAL OF THE VOLGA PHYTOPLANKTON

SIZE STRUCTURE

The methods of transformation of numbers of phytoplankton cells of different sizes into the integral index are proposed. The index characterizes the size structure of experimental sample. The principles of partition of samples into size classes are proposed. One principle is selected, which makes it possible to optimally distinguish influence of factors, which are responsible for ecological trouble, on different indices of size structure.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИТОПЛАНКТОНА

РЕКИ МОСКВЫ ВЫШЕ И НИЖЕ ГОРОДА МОСКВЫ

Д.В. Ростанец, Д.В. Малашенков, А.Г. Недосекин, В.М. Хромов Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет, г. Москва, Россия, mgu-gidro@yandex.ru Река Москва на своем протяжении претерпевает значительные изменения как гидролого-гидрохимических характеристик, так и уровня антропогенного воздействия на нее. В связи с этим изучение изменений фитопланктонного сообщества под воздействием комплекса естественных и антропогенных факторов на различных участках реки представляет значительный интерес.

Исследование пространственной динамики фитопланктона проводили по тракту реки от Можайского водохранилища до устья в вегетационные сезоны 2004-2010 гг. Число станций наблюдения для участка от Можайского водохранилища до г. Москвы («верхнее течение») составило 14, а для участка от г. Москвы до устья реки у г. Коломна («нижнее течение») - 13 (включая три станции в черте города). Исследование сезонной динамики фитопланктона проводили в районе городов Звенигород и Дзержинский, где пробы отбирали еженедельно. Отбор и обработку проб фитопланктона проводили по общепринятым методикам [1].

На участке реки выше г. Москвы было обнаружено 243 таксона видового и внутривидового ранга, относящихся к 7 отделам (Рис. 1а). Наиболее широко представлены отделы Ochrophyta (85 таксонов) и Chlorophyta ( таксона). На территории г. Москвы и далее по тракту реки до устья было выявлено 232 видовых и внутривидовых таксона, представляющих 7 отделов (Рис. 1 б). Наибольшее их число, как и в фитопланктоне верховья, относится к отделам Ochrophyta (95 таксонов) и Chlorophyta (81 таксон). Соотношение отделов в структуре фитопланктона верхнего и нижнего течения реки Москвы в целом сходное (Рис. 1а, б). При этом отмечается некоторое увеличение доли Ochrophyta и уменьшение доли Chlorophyta и Charophyta в нижнем течении Анализ сходства флористического состава фитопланктона реки Москвы показал существенные различия между верхним и нижним течением (коэффициент флористического сходства составил I = 0,38).

Рис. 1. Таксономический состав фитопланктона реки Москвы В вегетационный период численность фитопланктона верхнего течения реки Москвы изменяется по тракту от 0,89 млн. кл./л (ниже г. Можайска) до 10,04 млн. кл./л (ниже впадения р. Истры). Высокие значения численности в верховье реки также отмечены на станциях п. Ильинское (6, млн. кл./л) и г. Тучково (6,6 млн. кл./л ). При этом массовое развитие фитопланктона отмечено в мае – начале июня (с доминированием диатомей) и в сентябре (с доминированием цианобактерий), а в период летней межени (середина июня – начало августа) наблюдается падение численности и биомассы.

Численность фитопланктона нижнего течения реки в июне изменяется в пределах от 0,72 млн. кл./л (Котельническая набережная) до 9,36 млн.

кл./л (с. Софьино), а в сентябре – от 0,89 млн. кл./л (Котельническая набережная) до 14,06 млн. кл./л (с. Ачкасово) (Рис. 2).

Рис. 2. Динамика численности фитопланктона по тракту реки Москвы в При этом в июне на участке «Софьино – Бронницы» происходит резкое снижение численности фитопланктона, и далее по тракту до устья реки ее колебания незначительны. В сентябре начиная от станции г. Бронницы происходит резкое возрастание численности фитопланктона. Динамика биомассы фитопланктона как на участке выше г. Москвы, так и в нижнем течении сходна с динамикой численности.

Основные виды-доминанты по численности в верховье реки представлены Microcystis aeruginosa (Ktz.) Ktz., Cocconeis placentula Ehr., Scenedesmus quadricauda (Turp.) Brb., Coelastrum microporum Ng. По биомассе доминируют C. placentula Ehr., Melosira varians Ag., Ulnaria ulna (Nitzsch) Compre, Navicula tripunctata (O.F.Mll.) Bory [2].

В нижнем течении основными доминантами по численности являются M. varians Ag., Aulacoseira granulatа (Ehr.) Sim., Aphanizomenon flosaquae Ralfs ex Born. et Flah., Geitlerinema tenue (Anisim.) Anagn., Pseudanabaena galeata Bcher, M. aeruginosa (Ktz.) Ktz., а по биомассе – M. varians Ag., A. granulatа (Ehr.) Sim., Stephanodiscus hantzschii Grun., Microglena monadina (Ehr.) Stein. При этом необходимо отметить, что массовое развитие M. varians Ag., наблюдалось в июне, а A. granulatа (Ehr.) Sim. и M. aeruginosa (Ktz.) Ktz. в сентябре. Многомерный анализ структурных характеристик фитопланктона верхнего течения реки позволил выделить два участка – от Можайского водохранилища до п. Старая Руза, и от п. Старая Руза до п. Ильинское (близ г. Москвы) (Рис. 3).

Рис. 3. Структура фитопланктона реки Москвы в верхнем течении.

Первый участок в целом характеризуется большим количеством мелководий, высокой скоростью течения (0,3–0,5 м·сек-1) и относительно низкой температурой воды (16–18 °С). На данном участке доминирует комплекс диатомей и цианобактерий. Второй участок отличается от первого более широким и глубоким руслом, низкой скоростью течения (0,05–0,1 м·сек-1) и более высокой температурой воды. Здесь численность фитопланктона выше по сравнению с первым участком, а доминирующий комплекс видов представлен в основном зелеными водорослями.

Скорость течения является одним из важнейших структурообразующих факторов в верхнем течении реки Москвы, что подтверждается высокими отрицательными коэффициентами корреляции скорости течения и численности фитопланктона – r = - 0,7411; r2 = 0,5492, при p = 0,0024. Для нижнего течения достоверных корреляций скорости течения и структурных характеристик фитопланктона выявлено не было. Высокие скорости течения оказывают не только лимитирующий эффект на фитопланктонное сообщество, и, особенно, на истинно планктонные водоросли [3], но, в то же время, являются причиной появления в составе фитопланктона смытых водорослей эпифитона [4], которые вносят существенный вклад в формирование численности и биомассы. Так в верхнем течении реки на некоторых станциях бентосные и перифитонные диатомеи (C. placentula Ehr., N.

tripunctata (O.F.Mll.) Bory.) выступают в роли абсолютных доминантов – до 36,6% от общей биомассы фитопланктона. Меньшие значения численности и биомассы этих видов в фитопланктоне нижнего течения реки обусловлены низкими скоростями течения на данном участке (0,05–0,3 м·сек-1), что приводит к меньшему сносу этих водорослей с субстрата.

В отличие от верхнего течения реки Москвы развитие фитопланктона в нижнем течении проходит в условиях антропогенного пресса мегаполиса, заключающегося в изменении температуры воды под воздействием стоков города [5]; разбавлении вод реки сточными водами станций аэрации. Все это приводит к уменьшению численности и биомассы фитопланктона; внесении в реку больших объемов очищенных вод, богатых биогенными элементами; а также воздействии загрязняющих веществ поступающих с ливневыми стоками. Столь сильное антропогенное воздействие не может не сказываться на пространственно-временной динамике сообщества.

На основании многомерного анализа структурных характеристик фитопланктона в нижнем течении реки Москвы также было выделено два участка – до района «Софьино – Бронницы» и от Бронниц до устья реки (Рис. 4).

Рис. 4. Структура фитопланктона реки Москвы в нижнем течении.

На участке до г. Бронницы доминирует комплекс цианобактерий и диатомей. Рассматривая сезонную динамику фитопланктона на данном участке стоит отметить массовое развитие фитопланктона в период летней межени (середина июня – начало августа), что может быть объяснено большим количеством биогенов, поступающих со стоками г. Москвы.

Кроме того, здесь на протяжении практически всего периода наблюдений сезонную динамику численности фитопланктона определяли цианобактерии. Доминирующий комплекс видов на втором участке представлен диатомеями, зелеными водорослями и цианобактериями.

Противоположная картина изменения численности фитопланктона на этом участке в июне и сентябре (Рис. 2) обусловлена естественной сезонной динамикой развития фитопланктона в реке Москве, наблюдаемой в верхнем течении реки.

Существенная перестройка в структуре фитопланктонного сообщества в районе «Софьино – Бронницы» (50-60 км от МКАД), сопровождающаяся резким изменением численности и биомассы, а также сменой состава доминирующего комплекса, может быть объяснена снижением влияния городских стоков в результате самоочищения реки по мере удаления от г.

Москвы. В районе «Софьино – Бронницы» завершается процесс основного самоочищения водных масс реки от веществ, поступающих со стоками очистных сооружений КСА (выпуск до станции Братеево) и ЛСА (выпуски перед г. Жуковский). На первом участке (до «Софьино – Бронницы») сообщество фитопланктона формируется под влиянием сточных вод, а после этого начинается участок «нормальной» очищенной от стоков реки, где структура фитопланктона определяется естественными факторами.

1. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / Под ред. Абакумова В.А. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 239 с.

2. Недосекин А.Г., Малашенков Д.В., Ростанец Д.В., Хромов В.М.

Результаты исследования фитопланктона у берега и на стрежне реки Москвы // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел Биологический. М., 2009. Т. 114, Вып. 3. Прил. 1. Ч. 2. С. 110-115.

3. Хромов В.М. Влияние скорости течения на развитие фитопланктона в реке Москве // Водные экосистемы и организмы. М.: Макс-Пресс, 2003. № 4. С. 124.

4. Rusanov A.G., Khromov V.M. Periphyton biomass and community composition in the Moscow river: the relative effects of flow and nutrients // Aquatic ecosystems and organisms – 3. Ecological studies, hazards and solutions. M.: Max-Press, 2001. Vol. 5. P. 31-33.

5. Щеголькова Н.М. Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса (на примере реки Москвы) // Дисс. … докт. биол.

наук. М.: МГУ, 2007. 325 с.

SUMMARY

Rostanets D.V., Malashenkov D.V., Nedosekin A.G., Khromov V.М.

THE COMPARATIVE CHARACTERISTIC OF THE

PHYTOPLANKTON OF THE MOSCOW RIVER UPSTREAM AND

DOWNSTREAM OF THE CITY OF MOSCOW

The comparative analysis of qualitative and quantitative structure of phytoplankton of the Moscow River upstream and downstream has been carried out.

Features of seasonal dynamics of phytoplankton in the river downstream have been distinguished. Essential distinctions in structure of phytoplankton both between upstream and downstream and between their component parts are established, and also the place where process of self-purification of the river from city drains comes to the end is discovered.

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПЕРИФИТОНА В ВОДОТОКАХ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ

ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Институт озероведения РАН, г. Санкт-Петербург, Россия, stanlen@mail.ru Для индикации условий среды существуют два основных подхода:

методы прямой индикации, основанные на выявлении индикаторного значения обнаруженных организмов, которые предусматривают установление величин индикаторной значимости отдельных групп организмов, по которым вычисляется степень загрязненности участка водотока или водоема в целом. Индикаторными видами могут считаться виды, для которых известны их требования к условиям обитания. При анализе оценивается присутствие или отсутствие индикаторных видов или групп и их относительное обилие. При этом используют заранее разработанные системы индикаторных организмов и относят водоем или его участок к определенному классу вод [1]. Второй подход включает методы, которые анализируют структурно-функциональные показатели сообществ. Такие методы основаны на оценке степени загрязнения по видовому разнообразию сообществ исследуемых водоёмов, а также анализируют показатели активности биологических процессов [2, 3].

Материалом исследования послужили сборы водорослей перифитона на малых реках Ленинградской области – Дудергофке, Охте, Сестре и Черной, степень загрязнения которых различалась по всему протяжению их русла. Основной целью работы было определение изменений структурнофункциональных характеристик сообщества перифитона в этих водотоках в зависимости от степени загрязнения. В качестве структурных показателей был исследован видовой состав, определены доминирующие виды водорослей перифитона, выявлены виды-индикаторы загрязнений, рассчитаны индексы сапробности по методу Пантле и Бука в модификации Сладечека и видового разнообразия Шеннона (по биомассе). В качестве функциональных показателей было проведено определение содержания хлорофилла «а». Степень загрязнения определялась по некоторым гидрохимическим показателям, таким как растворенный кислород, ХПК, БПК5, содержание общего фосфора и минеральных форм азота.

Исследованные реки относятся к бассейну Балтийского моря, являются малыми, поскольку их длина не превышает 100 км (Табл. 1). Они протекают среди населенных пунктов, сельхозобъектов, садоводств и некоторых промышленных предприятий, расположенных на окраинах СанктПетербурга, в таких же условиях находятся и их водосборные территории.

Загрязнения водотоков носит смешанный характер, т.е. отмечаются коммунально-бытовые, промышленные, сельскохозяйственные источники. Все это определяет достаточно высокую антропогенную нагрузку на эти реки, особенно в нижних течениях, хотя истоки находятся в относительно чистых условиях. Это определяет широкий диапазон гидрохимических параметров в исследованных реках (Табл. 1). Для выявления различий в структуре на реках были выбраны несколько станций: на реке Дудергофке – станций, на остальных реках – по 2 станции.

Гидрологические и гидрохимические характеристики исследованных Сестра (1) (верхн. теч.) Сестра (2) (нижн. теч.) Черная (1) (верхн. теч.) Черная (2) (нижн. теч.) Состав водорослей перифитона исследованных рек не отличается от видового состава большинства рек и водотоков Северо-Запада [4-7]. Всего в составе перифитона рек было обнаружено 130 видов, разновидностей и форм водорослей. Основной фон обрастаний составляли диатомовые, зеленые и синезеленые водоросли, которые и определяли комплексы обрастаний. Наиболее разнообразны из всех обнаруженных видов были диатомовые водоросли, большинство из которых являются типичными обрастателями и бентосными видами. Среди них заметного развития достигали виды родов Navicula, Nitzschia, Gomphonema, Fragilaria. Известно, что при усилении антропогенной нагрузки на речные экосистемы возрастает разнообразие именно этих родов, наиболее толерантных к загрязнениям различного рода [4]. Второй группой по количеству видов были синезеленые водоросли из родов Oscillatoria, Phormidium, Lyngbya, большинство из них являются видами-индикаторами загрязнений. Менее разнообразны в изученных реках зеленые водоросли, хотя в некоторых из них они были доминирующими и имели высокие количественные показатели. Чаще всего встречались виды из родов Oedogonium, Stigeoclonium, Cladophora, Rhizoclonium.

Рис. 1. Число видов водорослей на различных станциях исследованных Следует отметить, что количество видов водорослей на станциях в пределах каждой реки различалось. Так, в верховьях рек Дудергофка и Охта количество обнаруженных видов было почти в 2 раза больше, чем ниже по течению, т.е. на загрязненных станциях наблюдалось значительное снижение видового разнообразия (Рис. 1). Однако в нижнем течении реки Дудергофки количество видов вновь возрастало. В реках Сестре и Черной меньшее количество видов было зафиксировано на более чистых станциях в верховьях, а на более загрязненных станциях видовое разнообразие увеличивалось (Рис. 1). Доминирующие виды в реках и на станциях различались и в большинстве своем были видами – индикаторами сапробных условий (Табл. 2). Так на станциях верхнего течения реки Дудергофки преобладали в виды, определяющие эти станции как –мезосапробную зону и индекс сапробности в среднем составлял 2,5. В загрязняемой зоне (ст. 4) доминирующим видом была Lyngbya kossinskajae Elenk., сапробный индекс, которой не вычислен, но массовое развитие этого вида отмечалось в других сильно загрязненных водоемах. В нижнем течении реки, где наблюдалось снижение уровня загрязнений, большинство доминирующих видов относились к -мезосапробам, но встречались также -сапробы (Табл. 2), а индекс сапробности в среднем составлял 1,8.

Доминирующие виды водорослей перифитона в исследованных реках.

Cocconeis pediculus, Ulnaria ulna, Roicosphaenia curvata, Дудергофка (исток) Lyngbya kossinskajae, Stigeoclonium tenue Дудергофка (загр. зона) Roicosphaenia curvata, Fragilaria capucina, Gomphonema Дудергофка parvulum, Oscillatoria amphibia, Schisothrix pulvinata (нижн. теч.) Tabellaria flocculosa, Eunotia lunaris, Diatoma hiemale Охта (1) (верхн. теч.) Oscillatoria tenuis, Oscillatoria princes, Oscillatoria redekei, Охта (2) (нижн. теч.) Eunotia pectinalis, Cladophora fracta, Rhizoclonium Сестра (1) (верхн. теч.) Fragilaria capucina, Nitzschia acicularis, Gomphonema parvulum, Сестра (2) (нижн. теч.) Phormidium tenue, Fragilaria capucina, Eunotia pectinalis, Черная (1) Navicula vulpina, Navicula rhynchocephala, Gomphonema (верхн. теч.) Oscillatoria brevis,, Nitzschia stagnorum, Nitzschia acicularis, Черная (2) Nitzschia spectabilis, Gomphonema parvulum, (нижн. теч.) В верхнем течении р. Охты доминирующими видами были олиго и -сапробы такие как, Eunotia lunaris (Ehr.) Grun. и Diatoma hiemale (Lyngb.) Heib., что определяло низкий индекс сапробности – 0,7, и свидетельствовало о чистоте вод на этой станции (Табл. 2). В нижнем течении реки наблюдалось резкое обеднение видового состава (Рис. 1). Все обнаруженные виды синезеленых и диатомовых водорослей являлись видами индикаторами зон высокого загрязнения, в связи с этим здесь отмечался наиболее высокий индекс сапробности – 3,62, и определяло полисапробные условия на этой станции. На всем протяжении реки Сестры преобладали о-мезосапробные виды, индексы сапробности были относительно низкими – 1,5 (ст. 1) и 1,6 (ст. 2), что позволяло отнести воды этой реки к слабозагрязненным. В р. Черной как в верхнем течении, так и в нижнем, в числе доминирующих видов отмечались -мезосапробы и -сапробы: Fragilaria capucina Desm., Eunotia pectinalis (Dillw.) Rabenh., Nitzschia acicularis W.

Sm., Nitzschia spectabilis (Ehr.) Ralfs, Gomphonema parvulum (Ktz.), индексы сапробности на обеих станциях находились в верхнем пределе – мезосапробной зоны и составляли 2,2 (ст. 1) и 2,5 (ст. 2).

Структура перифитона изменялась на всех станциях исследованных рек и в целом определяла уровень их загрязнения. На наиболее загрязненных станциях в структуре преобладали синезеленые водоросли, на менее загрязненных развивались диатомовые и зеленые водоросли (Рис. 2).

Рис. 2. Структура биомассы водорослей перифитона на станциях исследованных Индекс видового разнообразия Шеннона изменялся в широких пределах: от 0,16 бит до 3,2 бит. Наиболее низкие значения этого индекса и соответственно значительное упрощение структуры биомассы отмечались на наиболее загрязненных станциях, где доминировали от 1 до 5 видов водорослей, т.е. в реках Дудергофке и Охте. Однако на загрязненных станциях на р. Сестре и Черной индекс Шеннона, напротив, возрастал до максимальных значений и свидетельствовал о разнообразии и сложности сообщества (Рис. 2).

Биомасса и содержание хлорофилла «а» в перифитоне исследованных рек также изменялись в достаточно широких пределах (Табл. 3). Следует отметить, что четкой зависимости распределения биомассы и хлорофилла по станциям не выявлено. Так на реке Дудергофке на слабозагрязненной ст. 1 отмечались наиболее высокие величины, как биомассы, так и содержания хлорофилла, а на наиболее загрязненной станции (ст. 4) эти показатели не выделялась относительно других станций (Табл. 3). Однако здесь было отмечена наиболее высокая величина относительного содержания хлорофилла в биомассе, что может свидетельствовать о достаточно хорошем физиологическом состоянии водорослей в сообществе (Табл. 3).

Максимальная биомасса перифитона и минимальное содержание хлорофилла было зафиксировано на загрязненной ст. 2 на р. Охте. Здесь же отмечено и минимальное относительное содержание хлорофилла в биомассе, что может говорить о том, что водоросли находятся в неблагоприятных условиях и соответственно в угнетенном состоянии, хотя и создают высокую биомассу (Табл. 3).

Биомасса и содержание хлорофилла в перифитоне исследованных рек.

Обозначения: р. Дудергофка: 1 – (ст.1), 2 – (ст.2), 3 – (ст.4), 4 – (ст.5), 5 – (ст.6), 6 – (ст.7), 7 – (ст.8); р. Охта: 8 – (ст.1), 9 – (ст.2); р. Сестра: 10 – (ст.1), 11 – (ст.2);

р. Черная: 12 – (ст.1), 13 – (ст.2.) Таким образом, сообщества перифитона исследованных рек отличаются между собой по количеству обнаруженных видов (видовое богатство), по структуре (преобладают те или иные группы водорослей), по составу доминирующих видов, по количественному развитию и функциональным характеристикам. Индексы сапробности изменяются в широких пределах от 0,7 до 3,6. Все это свидетельствует о том, что и структурные и функциональные показатели перифитонных сообществ хорошо отражают степень загрязнения водотоков. Наиболее чистой из всех исследованных рек можно считать верхнее течение р. Охты, на которой определяются даже ксено-олигосапробные условия. Наиболее загрязненной можно считать станцию 2 в нижнем течении реки Охты, где условия изменяются от -сапробных до полисапробных. В целом, учитывая как структурные, так функциональные характеристики перифитонных сообществ исследованных рек, можно заключить, что увеличение разнообразия сообщества перифитона наблюдалось только до определенной степени загрязнения, в основном, в пределах -мезосапробной зоны. При переходе к полисапробным условиям структура сообщества упрощалась, доминировали один или несколько видов водорослей. Анализ функциональных показателей позволяет, кроме того, проследить являются ли данные условия существования сообщества перифитона оптимальными, поскольку в целом количественные характеристики, на наш взгляд, не всегда отражают степень загрязнения водотока.

1. Макрушин А.В. Биологический анализ качества вод. Л.: ЗИН АН СССР, 1974. 58 с.

2. Андрушайтис Т.П., Цимдинь П.А., Пареле Э.А., Дакш Л.В. Экологическая индикация качества вод малых рек // Научные основы контроля качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям. Л: Гидрометеоиздат, 1981. С. 59-66.

3.Сollins G.B., Weber C.I. Phycoperiphyton (algae) as indicators of water quality // Trans. Amer. Micros. Soc. 1978. Vol. 64. P. 305-324.

4. Никулина В.Н. Первичная продукция и альгологические исследования некоторых рек Ленинградской области разной степени сапробности // Гидробиологические исследования самоочищения водоемов. Л.: Наука, 1976.

С. 18-43.

5. Комулайнен С.Ф. Экология фитоперифитона малых рек Восточной Фенноскандии. Петрозаводск, 2004. 181 с.

6. Станиславская Е.В. Водоросли перифитона озерно-речной системы Вуокса // Состояние биоценозов озерно-речной системы Вуоксы. СПб.: ВВМ, 2004. С. 64- 7. Станиславская Е.В., Горченко А.С., Разнообразие водорослей перифитона в притоках Ладожского озера // Новости сист. низш. раст. СПб., 2005.

Т. 39. С. 79-98.

SUMMARY

STRUCTURAL AND FUNCTIONAL CHARACTERISTICS OF

PERIPHYTON IN POLLUED RIVERS

The aim of the study was evaluation of anthropogenous impact on an ecological condition of four small rivers (Okhta, Dudergofka, Tchernaya and Sestra) using parameters of periphyon communities. Composition, structure and quantitative characteristics of phytoperiphyton in rivers were investigated in 2001-2002y.y. The upper waters of rivers were rather pure, but downstream, the rivers become polluted. As a rule, in the polluted areas sharp decrease in species riches, simplification of community’s structure (low values of Shennon index) and domination of tolerant species were observed. Saprobic index according the phytoperiphyton changed from 0,7 up to 3,6. Thus, structural - functional parameters of investigated community well reflect a degree of pollution of river waters.

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАКРОФИТОВ В ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА

ВОДЫ МАЛЫХ РЕК САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Н.В. Зуева, М.А. Мостовая, А.И. Лешукова Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург, Россия, nady.zuyeva@ya.ru Оценка качества воды малой реки может быть выполнена по структурным характеристикам макрофитов (видовое богатство, видовое разнообразие и т.д.). В дальнейшем такая оценка может быть использована при определении экологического состояния водотока. В работе проведены исследования по использованию характеристик макрофитов при оценке качества воды малых рек Санкт-Петербурга.

Настоящее исследование проводилось на реке Охте, и её притоках – реках Лубья и Оккервиль в черте города Санкт-Петербурга, с 2004 по гг. Материалы для работы получены в ходе производственных практик студентов-экологов, организуемых кафедрой Прикладной экологии Российского государственного гидрометеорологического университета.

Исследовался участок р. Охты от плотины Ржевского водохранилища до устья. Полевые работы на р. Лубья и р. Оккервиль осуществлялись от КАД до впадения в р. Охту. Всего на водотоках изучено 22 станции: 13 – на р. Охта, 5 – на р. Лубье и 4 – на р. Оккервиль (Рис. 1). Гидробиологические и гидрохимические работы ежегодно проводились в июле.

Рис. 1. Исследованные участки водотоков и станции полевых работ.

Для определения качества водной среды по структурным параметрам макрофитов использовался балльно-индексный метод [1]. В него включаются следующие параметры (Табл. 1): индекс видового разнообразия всей флоры, число видов истинно водных растений, суммарное обилие макрофитов (по шкале Друде).

Классификация качества воды малых рек по структурным

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
Похожие работы:

«Уважаемые участники конференции! От имени Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета я рад приветствовать вас на очередной Международной научно-технической конференции Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана. Я уверен, что в ходе работы мы сможем обсудить множество актуальных тем: совершенствование существующих технологий, нахождение путей оптимизации эксплуатации биоресурсов, исчезновение некоторых видов рыб, а также многие другие...»

«Труды VI Международной конференции по соколообразным и совам Северной Евразии ОСЕННЯЯ МИГРАЦИЯ СОКОЛООБРАЗНЫХ В РАЙОНЕ КРЕМЕНЧУГСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА М.Н. Гаврилюк1, А.В. Илюха2, Н.Н. Борисенко3 Черкасский национальный университет им. Б. Хмельницкого (Украина) 1 gavrilyuk.m@gmail.com Институт зоологии им. И.И. Шмальгаузена НАН Украины 2 ilyuhaaleksandr@gmail.com Каневский природный заповедник (Украина) 3 mborysenko2905@gmail.com Autumn migration of Falconiformes in the area of Kremenchuh...»

«УСТАВ РУССКОГО ЭНТОМОЛОГИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА ПРИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (Принят Бюро Отделения общей биологии РАН 27 марта 1995 г.) 1. Общие положения 1.1. Русское энтомологическое общество при Российской академии наук, в дальнейшем именуемое РЭО, является некоммерческой организацией — научным обществом Отделения общей биологии при РАН — и осуществляет свою деятельность в соответствии с существующим законодательством и настоящим Уставом. 1.2. РЭО является юридическим лицом. Оно имеет свои...»

«Ukraine, Russia, Kazakhstan and Turkmenistan, shows its relationship with the 11-year cycle of solar activity, when it peaks occur during periods of sharp increase or decrease in solar activity near the maximum, and minimum - for periods of low solar activity ( fig.) Among the countries of Eastern and Western Europe is characterized by similar dynamics only for Romania. For other countries the situation is not so clear, it is associated with dominance or high-frequency oscillation periods of...»

«МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ Московская международная научно-практическая конференция ЭКОЛОГИЯ КРУПНЫХ ГОРОДОВ Проводится в рамках Московского международного конгресса Биотехнология: состояние и перспективы развития 15 - 17 марта 2010 March, 15 - 17 Под патронажем Правительства Москвы Sponsored by Moscow Government The Moscow International Scientific and Practical Conference ECOLOGY OF BIG CITIES Held within the framework of Moscow International Congress Biotechnology: State of the Art and Prospects...»

«Материалы международной научно-практической конференции (СтГАУ,21.11.2012-29.01.2013 г.) 75 УДК 619:616.995.1:136.597 КОНСТРУИРОВАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ И ИНДИКАЦИИ БАКТЕРИЙ РОДА AEROMONAS Н.Г. КУКЛИНА, И.Г. ГОРШКОВ, Д.А. ВИКТОРОВ, Д.А. ВАСИЛЬЕВ Ключевые слова: Aeromonas, выделение, индикация, питательные среды, микробиология, биотехнология, аэромоноз. Авторами публикации сконструированы две новые питательные среды для выделения и идентификации бактерий рода Aeromonas: жидкая...»

«Российская академия наук Институт озероведения РАН Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена Гидробиологическое общество РАН II Международная конференция Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем 10-14 октября 2011г., Санкт-Петербург ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ II International Conference Bioindication in monitoring of freshwater ecosystems 10-14 October 2011, St.-Petersburg, Russia ABSTRACTS При поддержке: Отделения наук о Земле РАН, СПб Научного Центра РАН, РФФИ...»

«Учреждение образования Брестский государственный университет имени А.С. Пушкина Мониторинг окружающей среды Сборник материалов II Международной научно-практической конференции Брест, 25–27 сентября 2013 года В двух частях Часть 1 Брест БрГУ имени А.С. Пушкина 2013 2 УДК 502/504:547(07) ББК 20.1 М77 Рекомендовано редакционно-издательским советом учреждения образования Брестский государственный университет имени А.С. Пушкина Рецензенты: доктор геолого-минералогических наук, профессор М.А....»

«CBD Distr. GENERAL КОНВЕНЦИЯ О БИОЛОГИЧЕСКОМ UNEP/CBD/WG-ABS/2/2 16 September 2003 РАЗНООБРАЗИИ RUSSIAN ORIGINAL: ENGLISH СПЕЦИАЛЬНАЯ РАБОЧАЯ ГРУППА ОТКРЫТОГО СОСТАВА ПО ДОСТУПУ К ГЕНЕТИЧЕСКИМ РЕСУРСАМ И СОВМЕСТНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВЫГОД Второе совещание Монреаль, 1-5 декабря 2003 года Пункты 3, 4, 5, 6 и 7 предварительной повестки дня* ДАЛЬНЕЙШЕЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕУРЕГУЛИРОВАННЫХ ВОПРОСОВ, КАСАЮЩИХСЯ ДОСТУПА К ГЕНЕТИЧЕСКИМ РЕСУРСАМ И СОВМЕСТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫГОД: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРМИНОВ, ДРУГИЕ...»

«ФОРМА ЗАЯВКИ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ Министерство природных ресурсов и экологии на участие в конференции: Заявки и материалы, объемом до 5 страниц Российской Федерации (включая таблицы, рисунки и библиографический Фамилия Управление Федеральной службы список), принимаются в печатном и электронном по надзору в сфере природопользования виде до 12 мая 2014 г. по Кировской области Имя Федеральное государственное бюджетное Электронный вариант: стандартный формат Word учреждение Государственный...»

«Фундаментальная наук а и технологии - перспективные разработки Fundamental science and technology promising developments III Vol. 2 spc Academic CreateSpace 4900 LaCross Road, North Charleston, SC, USA 29406 2014 Материалы III международной научно-практической конференции Фундаментальная наука и технологии перспективные разработки 24-25 апреля 2014 г. North Charleston, USA Том 2 УДК 4+37+51+53+54+55+57+91+61+159.9+316+62+101+330 ББК 72 ISBN: 978-1499363456 В сборнике собраны материалы докладов...»

«Министтерство о образован и наук Россий ния ки йской Фед дерации Российск академия наук кая к Не еправител льственны эколог ый гический фонд име В.И. В ф ени Вернадско ого Коми иссия Росссийской Федерации по дел ЮНЕ лам ЕСКО Адми инистрация Тамбо овской облласти Ас ссоциация Объеди я иненный универсиитет имен В.И. Ве ни ернадског го Федералльное гос сударствеенное бю юджетное образоваательное учреж ждение выысшего ппрофессиоональног образо го ования Тамбоввский госсударственный теехническ униве...»

«В защиту наук и Бюллетень № 8 67 Королва Н.Е. Ботаническую науку – под патронаж РПЦ? (по поводу статьи члена-корреспондента РАН, д.б.н. В.К. Жирова Человек и биологическое разнообразие: православный взгляд на проблему взаимоотношений)119 1. Проблема Проблемы взаимодействия власти и религии, науки и религии, образования и религии требуют современного переосмысления и анализа. Возможен ли синтез научного и религиозного знания, и не вредит ли он науке и научной деятельности, и собственно,...»

«В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг ОЦЕНКА БИОРАЗНООБРАЗИЯ: ПОПЫТКА ФОРМАЛЬНОГО ОБОБЩЕНИЯ 1. Общий подход к оценке биологического разнообразия 1.1. Развитие концепций и определение основных понятий Понятие биологическое разнообразие за сравнительно короткий отрезок времени получило расширенное многоуровневое толкование. Собственно его биологический смысл раскрывается через представления о внутривидовом, видовом и надвидовом (ценотическом) разнообразии жизни. Однако, в добавление к этому, сначала...»

«16.11.2013 (суббота) Регистрация, кофе, плюшки 8:30-9:30 Открытие конференции 9:30-10:30 Проректор по обеспечению реализации образовательных программ и осуществления научной деятельности по направлениям география, геология, геоэкология и почвоведение СПбГУ С.В. Аплонов Декан факультета географии и геоэкологии Н.В. Каледин Зав. кафедры гидрологии суши Г.В. Пряхина ООО НПО Гидротехпроект А.Ю. Виноградов Организационный Комитет Л.С. Лебедева Посвящение Ю.Б. Виноградову 10:30-11:00 Т.А. Виноградова...»

«Международная научно-практическая конференция МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ: ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ 26 МАЯ 2014Г. Г. УФА, РФ ИНФОРМАЦИЯ О КОНФЕРЕНЦИИ ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ КОНФЕРЕНЦИИ Цель конференции: поиск решений по актуальным проблемам современной наук и и Клиническая медицина. 1. распространение научных теоретических и практических знаний среди ученых, преподавателей, Профилактическая медицина. 2. студентов, аспирантов, докторантов и заинтересованных лиц. Медико-биологические науки. 3. Форма...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Чебоксарский филиал учреждения Российской академии наук Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН Чувашское отделение Русского ботанического общества РАН Чувашское отделение Териологического общества РАН МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБУ Государственный природный заповедник Присурский МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Филиал ГОУ ВПО Российский государственный социальный университет, г. Чебоксары...»

«Институт биологии Коми НЦ УрО РАН РЕГИСТРАЦИОННАЯ ФОРМА КЛЮЧЕВЫЕ ДАТЫ Коми отделение РБО Заявка на участие и тезисы докладов в электронном виде 1.02.2013 Министерство природных ресурсов и охраны Фамилия Второе информационное письмо 1.03.2013 окружающей среды Республики Коми Оплата оргвзноса 15.04.2013 Имя Управление Росприроднадзора по Республике Коми Регистрация участников Отчество и открытие конференции 3.06. ФИО соавтора (соавторов) Представление материалов БИОРАЗНООБРАЗИЕ ЭКОСИСТЕМ для...»









 
2014 www.konferenciya.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Конференции, лекции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.